Нова надія для пацієнтів в комі?: пробудження електричним струмом від наркозу.
надія для пацієнтів в комі. Ніхто не знає, де в мозку контролюється неспання і сон. Зараз дослідники виявили ділянку в головному мозку, стимуляція якої виводить приматів з наркозу.
Це здається найприроднішим у світі: ти спиш вночі, ти дієш вдень – крім випадкових винятків. Але якщо ви все ще пам’ятаєте відомого «Професора Хастіга» з вулиці Сезама, який раптом заснув посеред своїх лекцій, можливо, ви вже подумали про те, як мозок насправді контролює сон і неспання. Зараз ізраїльсько-американська дослідницька група виявила, що перемикач тривожності знаходиться в певній області в таламусі мозку, центральному бічному ядрі (CL). Коли стимулювали цю область двома раніше знеболеним макакам дрібними електричними імпульсами, тварини знову прокидалися, пишуть дослідники у журналі “Нейрон”.
Приведення кори в унісон з допомогою електричного струму.
Дослідники використовували методику, яка давно застосовується і затверджена як терапія певних захворювань головного мозку, таких як струшуючий параліч Паркінсона: «глибока стимуляція мозку». При цьому дрібні дроти приводяться в область мозку, уражену відповідною хворобою, щоб повернути нервові клітини в «такт» за допомогою дуже слабких електричних імпульсів. У пацієнтів з хворобою Паркінсона – це “substantia nigra”, при якому нервові клітини гинуть, а решта лише посилають неузгоджені сигнали в ділянки мозку, які контролюють рух рук і ніг. Результатом є типовий тремор, який у багатьох випадках зникає внаслідок сплеску «серцевого кардіостимулятора». Метод також використовується з певним успіхом при треморах м’язів і навіть психічних захворюваннях, таких як депресія. На основі результатів досліджень на щурах та мавпах, група, яку очолював Юрій Саалманн з університету Вісконсіна в Медісоні, США, припускала, що стан свідомості регулюється від таламуса. Цей центр управління в гіпоталамічній області обробляє подразники, які дістаються до мозку через органи чуття, і контролює рухи. Для цього він контактує з багатьма іншими регіонами мозку, такими як лобова частка мозку. Щоб перевірити гіпотезу, дослідники знеболили дві макаки дозою, яка звичайно б дозволила тваринам спати принаймні дві години.
Коли вчені активували електроди, які раніше були встановлені в таламусі, тварини прокинулися. Іншими словами, незважаючи на снодійні, вони відкрили очі, схопили предмети руками і реагували на звуки в кімнаті рухами обличчя та тіла. Інші сигнали тіла, такі як дихання та частота серцевих скорочень, відповідали стану неспання.
Мавпи знову засинали без стимуляції.
Коли дослідники припинили електричну стимуляцію, тварини знову заснули. Рівень настороженості залежав як від частоти електростимуляції – в ідеалі 50 Герц – так і від місця стимуляції в мозку. Якщо дослідники стимулювали тварин лише трохи поруч із центральним бічним ядром таламуса, або в іншому місці мозку, вони могли б і не збудити тварин від наркозу. Вимірювання показали, що стимуляція області CL змінила спосіб зв’язку між таламусом та іншими регіонами мозку – подібно до того, як ці закономірності нервових імпульсів також відрізняються між нормальним станом сну і неспання, тобто несвідомим і свідомим станами. Чи виявили дослідники «нейронний корелат свідомості» в цій схемі спілкування нервових клітин, певною мірою «підпис свідомості»?
©Читайте також “Що таке пам’ять?” ➡ Напевно, ні. Стан «пробуджених» мавп не є ідентичним нормальній свідомості, що не спить, каже невролог Ніколас Шифф з Корнелльського університету: «Стан, активований стимуляцією, яку створює модель, сильно відрізняється від нормального стану неспання». Крім того, проведені тести на поведінку дуже обмежені, і в дослідженнях на людях відповідатимуть рівню переходу від поведінки у вегетативному стані до ранньої мінімально свідомої поведінки. “У нас немає способу змістовно пережити, які відчуття є у мінімально свідомому стані”. Йдеться про більше ніж пробудження і сон. Насправді існують не лише два стани неспання і сну, свідомо і несвідомо, але різні рівні між ними. І важко визначити стан “пробуджених” мавп. Для Стівена Лорі, керівника “дослідницької групи кома” в університетській лікарні Льєжа в Бельгії, це дослідження “набагато більше, ніж просто неспання і сон”. Поки що можна говорити про сприйняття, увагу, настороженість тощо, щоб уникнути “важливої концепції свідомості”. “Отже, завдяки цій публікації ми зараз можемо говорити про свідомість приматів, що не належать людині. Як ці тварини справді прокинулися від наркозу, що вони сприйняли, залишається проблемою для з’ясування», каже Лорі, «тому що ми з макаками не можемо спілкуватися вербально».
Однак експеримент показує, що люди – не єдині, хто усвідомлює своє та чуже оточення, вважає Лоріс. “І зараз ми вперше бачимо, як поняття” усвідомлення “може передаватися від тварин до людини”.
Експерименти, які могли б допомогти пацієнтам в комі.
Надалі експерименти з мавпами можуть мати терапевтичні переваги для пацієнтів в комі та інших. “На мій погляд, можна було б розбудити пацієнтів із комою за допомогою цього методу глибокої стимуляції мозку”, – говорить Крістоф Кох. Однак президент Алленського інституту досліджень мозку в Сієтлі вважає, що: “незважаючи на багато обіцяючі результати, лід обережно робити висновки на основі цього дослідження про клінічні наслідки. Стани коми та знеболюючий наркоз відрізняються значною мірою “. Але вони порівняні лише за повною втратою свідомості. Розгортання ще дуже далеко.
Насправді вже є спроби лікування пацієнтів в комі та людей із порушенням свідомості.
Дослідницька група Шиффа вже стимулювала людей у регіоні CL з метою відновити функції як у пацієнтів з ослабленою свідомістю, так і у пацієнтів з більш високим ступенем одужання після коми.
Наразі триває дослідження пацієнтів, які одужали від коми або серйозної травми мозку, але все ще мають когнітивні порушення, каже Шифф. У 2007 році Шифф вперше застосував глибоку стимуляцію мозку у 38-річного американця, який прокинувся після коми і відкрив очі, але не зміг спілкуватися. Після лікування він знову зміг їсти та говорити самостійно. Однак поле все ще далеке від ефективної терапії. “Ми повинні зрозуміти набагато більше, перш ніж реально використовувати подібні інструменти в клінічному контексті”, – каже Лоріс. “Вкрай малоймовірно, що те, що характеризується як “свідомість” у людей, виникає лише в регіоні CL в таламусі”, – каже Ігор Каган, керівник дослідницької групи з прийняття рішень та підвищення обізнаності Інституту досліджень приматів імені Лейбніца в Геттінгені. “Свідомість людини не може бути розташована в центральному місці”. застосував глибоку стимуляцію мозку у 38-річного американця, який прокинувся після коми і відкрив очі, але не зміг спілкуватися. Після лікування він знову зміг їсти та говорити самостійно. Однак поле все ще далеке від ефективної терапії. “Ми повинні зрозуміти набагато більше, перш ніж реально використовувати подібні інструменти в клінічному контексті”, – каже Лоріс. “Вкрай малоймовірно, що те, що характеризується як “свідомість” у людей, виникає лише в регіоні CL в таламусі”, – каже Ігор Каган, керівник дослідницької групи з прийняття рішень та підвищення обізнаності Інституту досліджень приматів імені Лейбніца в Геттінгені. “Свідомість людини не може бути розташована в центральному місці”.